Trabajo Práctico N 5: ESPACIOS VECTORIALES

Documentos relacionados
Trabajo Práctico N 5: ESPACIOS VECTORIALES. Ejercicio 1:

ALGEBRA 1- GRUPO CIENCIAS- TURNO TARDE- Espacios vectoriales

CONCEPTOS BÁSICOS DE ESPACIOS VECTORIALES Alumno. Cristina Mª Méndez Suero

EJERCICIOS DE ÁLGEBRA LINEAL TEMA 1 ESPACIOS VECTORIALES

Espacios Vectoriales

Tema 2: Espacios Vectoriales

520142: ALGEBRA y ALGEBRA LINEAL

Tema 3: Espacios vectoriales

Problemas de Espacios Vectoriales

Introducción a los espacios vectoriales

Espacios vectoriales reales.

ESPACIOS VECTORIALES

Espacios vectoriales

Álgebra Lineal VII: Independencia Lineal.

Espacios Vectoriales, Valores y Vectores Propios

MMAF: Espacios normados y espacios de Banach

Espacios Vectoriales. AMD Grado en Ingeniería Informática. AMD Grado en Ingeniería Informática (UM) Espacios Vectoriales 1 / 21

Práctica 1. Espacios vectoriales

Algebra Lineal y Geometría.

Tema 1. Espacios Vectoriales Definición de Espacio Vectorial

Un subconjunto no vacío H de un espacio vectorial V es un subespacio de V si se cumplen las dos reglas de cerradura:

Algebra Lineal Tarea No 9: Espacios vectoriales Maestra Dora Elia Cienfuegos, Enero-Mayo 2017

Espacios Vectoriales

Álgebra y Geometría Analítica I - LF 2016 Práctica 1: Algunos elementos de la Geometría Analítica

Algebra Lineal. Gustavo Rodríguez Gómez. Verano 2011 INAOE. Gustavo Rodríguez Gómez (INAOE) Algebra Lineal Verano / 21

ALN. Repaso matrices. In. Co. Facultad de Ingeniería Universidad de la República

Álgebra Lineal V: Subespacios Vectoriales.

es el lugar geométrico de los puntos p tales que p 0 p n o p 0 p o. p x ; y ; z perteneciente a y un vector no

Base y Dimensión de un Espacio Vectorial

un conjunto cuyos elementos denominaremos vectores y denotaremos por es un espacio vectorial si verifica las siguientes propiedades:

Espacios Vectoriales

Tema 11.- Autovalores y Autovectores.

Tema 4: Aplicaciones lineales

Tema III. Espacios vectoriales

y cualquier par (x, y) puede escalarse, multiplicarse por un número real s, para obtener otro vector (sx, sy).

Guía. Álgebra II. Examen parcial III. Transformaciones lineales. Teoremas los más importantes cuyas demostraciones se pueden incluir en el examen

3. Determinantes. Propiedades. Depto. de Álgebra, curso

ALGEBRA. Escuela Politécnica Superior de Málaga

ESPACIOS VECTORIALES

Esta expresión polinómica puede expresarse como una expresión matricial de la forma; a 11 a 12 a 1n x 1 x 2 q(x 1, x 2,, x n ) = (x 1, x 2,, x n )

Problemas de Álgebra Lineal Espacios Vectoriales

MATEMÁTICASII Curso académico BLOQUE GEOMETRÍA. TEMA 1: VECTORES

Espacios vectoriales Espacios y subespacios vectoriales

(L. S. I. P. I.) Facultad de Ciencias Exactas y Tecnologías UNIVERSIDAD NACIONAL DE SANTIAGO DEL ESTERO. Espacios Vectoriales

TEMA 8. GEOMETRÍA ANALÍTICA.

1. Lección 1 - Espacio Vectorial

MATRICES. Rango de una matriz. Matriz Inversa. Determinante de una matriz cuadrada. Sistemas de Ecuaciones Lineales. Nociones de espacios vectoriales

Matrices, Determinantes y Sistemas Lineales.

Algebra lineal y conjuntos convexos

EJERCICIOS DE DETERMINANTES

Capítulo 7. Espacios vectoriales. 7.1 Definición y ejemplos

Tema 1: Espacios vectoriales

Ecuaciones de la recta en el espacio

Cálculo vectorial en el plano.

como el número real que resulta del producto matricial y se nota por:

EJERCICIOS DE SELECTIVIDAD DE GEOMETRIA

Espacios Vectoriales. Espacio vectorial

y λu = Idea. Podemos sumar vectores y multiplicar por un escalar. El resultado vuelve a ser un vector Definición de espacio vectorial.

Espacios Vectoriales Asturias: Red de Universidades Virtuales Iberoamericanas 1

ELEMENTOS DE GEOMETRÍA. Eduardo P. Serrano

PROBLEMAS RESUELTOS ÁLGEBRA LINEAL Tema 3. Transformaciones Lineales

TEMA 11. VECTORES EN EL ESPACIO

El haz de planos paralelos queda determinado por un vector normal, n A, B,

Elementos de geometría lineal en R n

LEYES DE COMPOSICIÓN INTERNA Y ELEMENTOS DISTINGUIDOS

FACULTAD DE CIENCIAS EXACTAS, INGENIERÍA Y AGRIMENSURA U.N.R.

UNIVERSIDADES DE ANDALUCÍA PRUEBA DE ACCESO A LA UNIVERSIDAD

Tema 3. Espacios vectoriales

Espacios vectoriales. Bases. Coordenadas

Números reales Conceptos básicos Algunas propiedades

TEMAS 6 Y 7 RECTAS Y PLANOS EN EL ESPACIO

Autovalores y autovectores Diagonalización y formas canónicas

( x) Coordinación de Nivel Curso: 2º Medio Profesora: María Victoria Torres M. Guía de Repaso Evaluación Global Primer Semestre. Nombre: Fecha: 2011

Subespacios Vectoriales

Tema I 1. EL CUERPO DE LOS REALES, EL CUERPO DE LOS COMPLEJOS

Matrices y determinantes. Sistemas de ecuaciones lineales

Si A es una matriz cuadrada n x n, tal que A 2 = A, e I es la matriz unidad ( n x n ), qué matriz es B 2, si B = 2ª - I?

Capítulo 1 Vectores. 26 Problemas de selección - página 13 (soluciones en la página 99)

Espacios vectoriales

Espacios vectoriales. Capítulo Espacios vectoriales y subespacios Preliminares

Ejercicios del Tema 2: Estructuras algebraicas básicas

Espacios Vectoriales

Problemas de exámenes de Aplicaciones Lineales y Matrices

son dos elementos de Rⁿ, definimos su suma, denotada por

ALGEBRA Y GEOMETRIA ANALITICA PROGRAMA ANALITICO

Verifique los resultados analíticos mediante la resolución gráfica usando un software de Matemática.

DISEÑO CURRICULAR ALGEBRA LINEAL

Clase 8 Matrices Álgebra Lineal

Tema 5: Sistemas de ecuaciones lineales.

Una operación interna: Suma Una operación externa: Multiplicación por un escalar

Tema 4. Vectores en el espacio (Productos escalar, vectorial y mixto)

DEFINICIONES TIPOS DE MATRICES DETERMINANTES Y PROPIEDADES OPERACIONES MATRICIALES INVERSA DE UNA MATRIZ SISTEMAS DE ECUACIONES

Problemas de exámenes de Geometría

SESIÓN 4: ESPACIOS VECTORIALES

Es decir, det A = producto de diagonal principal producto de diagonal secundaria. Determinante de una matriz cuadrada de orden 3

Espacio afín. 1. Rectas en el espacio. Piensa y calcula. Aplica la teoría

PROBLEMAS RESUELTOS ÁLGEBRA LINEAL Tema 3. Transformaciones Lineales

Combinación lineal, Independencia Lineal, y Vectores que generan (Sección 6.3 pág. 291)

3.1 El espacio afín R n

Ejercicios de Matrices, determinantes y sistemas de ecuaciones lineales. Álgebra 2008

Transcripción:

Trabajo Práctico N 5: ESPACIOS VECTORIALES Ejercicio 1: Determine si los siguientes conjuntos con las operaciones definidas en cada caso son o no espacios vectoriales. Para aquellos que no lo sean, indique al menos uno de los axiomas que no se cumplen: a) V = M 2x2 con las operaciones usuales entre matrices: suma y producto por un escalar real. b) V=G el conjunto de los polinomios de grado = 3 (exactamente 3) con coeficientes reales. Con las operaciones usuales de suma entre polinomios y multiplicación por un escalar real. c) V =R 2 con las operaciones: ( x, y ) + ( x, y ) = ( y + y, x + x ) y k.( x, y) = ( ky; kx ) con kr d) V= R + {0} y las operaciones: x + y = x.y y k. x = x k con kr Ejercicio 2: Demuestre que en un conjunto V que tiene estructura de espacio vectorial real, se cumple: e) λ. 0 = 0, para todo λ de R, siendo 0 el elemento neutro de la adición usual en V. f) u + v = u + w, entonces v = w para todo u, v y w en V g) El elemento neutro respecto de la adición en V, es único. Ejercicio 3: Sea V un espacio vectorial real en el cual se han definido la suma y el producto por un escalar real usual y sea S un subconjunto del mismo. Determine utilizando la condición necesaria y suficiente, si S es un subespacio vectorial de V. a) V =M 2x2 y S = {AM 2x2 y A es inversible} b) V = M 3x3 y S = { A M 3x3 / A es matriz antisimétrica } c) V =R 2 y S el conjunto de los puntos de la recta x=y d) V = R 3 y S={ (x,y,z) R 3, z=0} e) V = R 2 y S = { (x,y) R 2, y=1)} f) V=P 2 (Siendo P n el conjuntos de polinomios de grado n) y S = P 1 g) V = R 3 y S el conjunto de los vectores del plano de ecuación vectorial (x,y,z)= α(1,0,1) + β(0,1,-1); α,β R h) V = R 3, S el conjunto de vectores de la recta de ecuación vectorial (x,y,z)= λ(1,1,3); λ R i) Sea F(R) el espacio vectorial de las funciones reales y S el conjunto de las funciones reales derivables

Ejercicio 4: Pruebe que el conjunto solución del sistema homogéneo AX= 0, A Mmxn, es un subespacio vectorial de R n. Ejercicio 5 : Halle en caso de existir: a) Una combinación lineal de los vectores u y v que exprese a w,siendo u = (1, 2, 3); v = ( 1, 3, 2) y w = (3, 7, 8) b) Una combinación lineal de h en función de f y g, siendo f, g, y h funciones reales 1 continuas, f ( x ) 2 x 3, g( x ) x y h( x ) x 3 01 c) Una combinación lineal de vectores fila de A 2x3 = que exprese al vector 222 v=(3,4,3) 01 d) Una combinación lineal de los vectores columna de A 2x3 = que exprese el 222 vector nulo de R 2 Ejercicio 6 : Dados los vectores u = ( 2, -3 ) ; v = ( 1, 0 ) ; w = ( -3, -1 ) a) Represente gráficamente en IR², b) Encuentre los escalares a y b que verifican que w = a u + b v. c) Grafique los vectores a u y b v y súmelos gráficamente. d) Determine la dependencia lineal de los vectores u, v, w. Ejercicio 7: Determine si los siguientes conjuntos de vectores generan el espacio vectorial V, en caso contrario, encuentre el subespacio generado por ellos. a) V =IR 3 i. { ( 2, 2, 3 ) ; ( - 1, - 2, 1 ) ; ( 0, - 2, 5 ) } ii. { ( 1, 2, - 1 ) ; ( 6, 3, 0 ) ; ( 4, - 1, 2 ), ( 2, - 5, 4 ) } iii. { ( - 1, - 2, 1 ) ; ( 0, - 2, 5 ) } b) V = M 2x2 1 i.,, 2 1 1 ii.,,, 2 1 c) V = P 2

i. { x² + x ; x - 1 ; 1 + x² } ii. { 4 + x + x² ; 1 - x + 2 x² ; x² + 2 ; x + 2 } Ejercicio 8: Halle el conjunto generador de los siguientes espacios vectoriales con las operaciones usuales en cada caso y escalares reales, siendo V: a) V el plano de ecuación 2x+3y-z = 0 en R 3, b) V la recta de ecuación (x,y,z)=λ(2,3,2) en R 3 c) V el conjunto de matrices triangulares superior de orden tres Ejercicio 9: Sea el espacio vectorial R 2 I) H={(-1, 2)} II) H={(-1, 1); (0,1)} y H un conjunto de vectores: Sobre cada conjunto: a) Halle el conjunto S de los vectores de todas las combinaciones lineales de los vectores de H b) Grafique S en un sistema de ejes cartesianos. c) Considere un elemento cualquiera de S y grafíquelo expresado como combinación lineal de los vectores de H d) Verifique que el conjunto S es un subespacio vectorial de R 2 Ejercicio 10 : Complete si es posible, el conjunto de vectores H 0 ;... tal que el espacio S 1 generado por los vectores del conjunto H responda, en cada caso, a las características dadas: x t a) S es la recta de ecuaciones paramétricas y 0 z t b) S es el plano de ecuación c) S=R 3 d) S={0} ; t R

e) S es un plano con vector normal n=(0,1,0) y que contiene al origen. f) S es el conjunto generado por las columnas de una matriz A de orden 3, tal que el sistema AX = 0 tiene solución única y H es el conjunto de las columnas de A. Ejercicio 11: Determine si los siguientes vectores son linealmente independientes. En caso de no serlo, exprese uno de ellos como combinación lineal de los otros. a) {( 0, 2, - 1 ) ; ( 1, 0, 4 ); ( 1, 2, 0)} en R 3 b) {( 3, 2 ) ; ( - 1, 4); ( 4, - 2)} en R 2 c) {( 3, 2, - 1 ); ( 1, - 5, 4 ); ( 5, 9, - 6 )} en R 3 d) {(0, 0, 4); (0, 2, 0); ( 0, 1, -2)} en R 3 e) { 1 x² ; 1+x ; x² x ; x²+x } en P 2 Ejercicio 12: Dados los vectores ( 0, 0, k ) ; ( k, 1, 1 ) y ( 4, k, 0 ) en R 3, determine para qué valores de k los vectores son linealmente independientes y para cuáles son linealmente dependientes. Qué interpretación geométrica puede hacer de los vectores si son linealmente independientes?, y de los vectores si son linealmente dependientes? Ejercicio 13: Explique por qué los siguientes conjuntos de vectores no son base de los espacios vectoriales que se indican (resuelva por simple inspección) a) { ( 1, 0 ) ; ( 0, 3 ) ; ( 1, 1 ) } para R 2 b) { ( - 1, - 2 ) ; ( 1, 2 ) } para R 2 c) { ( 1, 1, 1 ) ; ( 1, 2, 3 ) para R 3 d) { 3 + x + x² ; 3 + x ; x 2 } para P 2 Ejercicio 14: Cuáles de los siguientes conjuntos de vectores son base del espacio vectorial P 3? a) {1; x² ; 1 + x ; x³ + x² } b) {1; x + x² ; x³ } Ejercicio 15: Determine una base y la dimensión del subespacio W del espacio vectorial V dado en cada caso. a) V = P 2; W es el subespacio de P 2 generado por: { x 2 + 2 ; x 2 } b) V = R 4 ; W = {( x, y, z, t ) / x = z t ; y = z + t } c) V = R 3 ; W es el plano de ecuación x + y + z = 0 d) V = M 2x2 ; W = { AM 2x2 / A es matriz antisimétrica } Ejercicio 16:

Para V =R 3x2 y W = R 3. De un ejemplo de: a) Un subconjunto de vectores de V, que lo genere pero que no sea base b) Un subconjunto de vectores de V linealmente independientes pero que no sea base. c) Una base no canónica de V d) Un subespacio de V de dimensión 1 e) Un subespacio de V de dimensión 2 f) Un subespacio de V de dimensión 3. g) Un subconjunto de vectores de W, que lo genere pero que no sea base h) Un subconjunto de vectores de W linealmente independientes pero que no sea base. i) Una base no canónica de W j) Un subespacio de W de dimensión 1 k) Un subespacio de W de dimensión 2 l) Un subespacio de W de dimensión 3. Ejercicio 17: Sea el vector u = (- 1; 1), represéntelo en R 2, teniendo en cuenta la base canónica, dibuje en el mismo plano la base B = {(2, 1) ; (1, 2)} y determine las coordenadas del vector u en esta nueva base. Ejercicio 18: Encuentre el vector de coordenadas del vector v en la base B del espacio vectorial indicado: a) v = ( 3, - 1); B = { ( 1, 0 ) ; ( -2, 4 ) } de R 2 b) v = ( 3, - 2, 1); B = { ( 1, 2, 3 ) ; ( 1, 2, 0 ) ; ( 1, 0, 0 ) } de R 3 Ejercicio 19 : a) Sean B = {(1, 0, -1) ; (-1, 1, 0) ; (1, 1, 1)} una base ordenada de IR³ y sea u B =(6, 3,2) un vector de R³. Encuentre las coordenadas del vector u en la base canónica b) Halle las coordenadas de los vectores u C = (2,- 5) de R² en la base B={ (-1, 0) ; (3,2) } c) Halle las coordenadas del vector u C =(-3,2,5) de R³ en la base B = { (1,2,3) ; (1,1,0) ; (0,1,2 )} Ejercicio 20 : Argumente o refute cada una de las siguientes afirmaciones indicando si son verdaderas o falsas justificando cada una de sus respuestas: a) G = {(1, 0, -1) (1, 1, 1)} genera a R². b) El conjunto {(0,0)} en R 2 es un conjunto linealmente dependiente. c) El conjunto M = {A M 2x2 / det(a) = 0} es un subespacio vectorial de M 2x2. d) Si u y v son vectores linealmente independiente de R³, el conjunto { u, v, u x v } es una base de R³.

e) e) El conjunto M = {A M 2x2 / A es matriz diagonal} es un subespacio vectorial de M 2x2. f) S = {(1, 0, -1) (1, 1, 1)} es un subespacio de R 3 de dimensión 2. g) El conjunto solución del sistema homogéneo AX= B, A Mmxn, es un subespacio vectorial de R n.